На Луне мало просто обнаружить воду. Ученым важно понять, какая именно она — и теперь искать ее помогут «спектральные отпечатки» минерала анортита.
Российские ученые предложили уточнить поиск воды на Луне с помощью инфракрасного анализа анортита — одного из главных минералов лунных пород. Исследование провели сотрудники лаборатории геохимии углерода имени Галимова Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского (ГЕОХИ РАН). Результаты опубликованы в журнале «Астрономический Вестник» / Solar System Research.
Анортит, или кальциевый плагиоклаз, особенно важен для изучения Луны: он входит в состав континентальной коры, покрывающей более 70% ее поверхности. Ученые выясняли, как меняются инфракрасные спектры минерала, если в нем присутствуют разные формы воды — H2O, D2O, HDO, а также гидроксильные группы OH и OD.
Главная идея работы заключается в том, что «сухой» и содержащий воду анортит по-разному взаимодействуют с инфракрасным излучением. Вода может входить в кристаллическую структуру минерала или удерживаться на поверхности его частиц. Эти изменения способны формировать характерные участки спектра — своеобразные «отпечатки», по которым можно судить о наличии воды и ее изотопном составе.
Исследователи сопоставили численные модели, созданные с помощью алгоритма CUSTEP и модуля ALT в Biovia Materials Studio, с экспериментальными данными. Для измерений использовали инфракрасный Фурье-спектрометр ФТ-801 с приставками для пропускания и диффузного отражения, а также рамановский спектрометр inVia Renishaw Reflex.
Расчеты показали, что кристаллическая решетка анортита сохраняет стабильность при включении в нее гидроксильных групп и молекулярной воды. Эксперименты, в свою очередь, выявили формирование сложной сети скоплений воды на поверхности минерала после увлажнения.
Источник: hi-tech.mail.ru